PLC实训报告09693.doc

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厦门大学PLC应用实训报告

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学生学号
学生姓名
同 组 人
实训时间

一、 实训目的
PLC中文称可编程序控制器,是一种用于自动化实时控制的数位逻辑控制器,广泛应用于目前的工业控制领域。它主要是替代继电接触器控制系统完成顺序控制,虽然也采用了计算机的设计思想,实际上只能进行逻辑运算，主要应用于开关量的逻辑控制,因此也称为可编程序逻辑控制器。PLC是基于微计算机技术、自动控制技术、通信技术发展起来的现代工业控制装置，随着电子技术的 发展,PLC的功能也不断提升，在各领域的生产过程中也得到了越来越广泛的应用。因此，为了能够体验与了解现代自动控制工业的魅力，同时提升我们自己的认识与知识水平，我们开始学习和了解了PLC的应用与入门编写，用PLC来尝试实现一些简单的功能。

二、 实训设备
1. PLC控制屏
2. PLC实验台
3. 实验室PLC模块(SIMATIC S7—300）
4. 实验室网络

三、 实训准备
PLC实质上是工业计算机，是计算机技术与传统继电接触器控制器技术相结合的物，只不过比一般的计算机具有更强的与工业过程相连接的接口和更直接的适用工业控制要求的编程语言.
（一）PLC的结构
从硬件结构上看，PLC主要由中央处理单元(CPU)、存储器（ROM/RAM)、输入输出接口、电源、扩展接口和编程器等外部设备接口组成。如图所示。
（1）CPU是PLC的核心，一切逻辑运算及判断都是由其完成的，并控制所有其它部件的操作。内部存储器有两类:一类是系统程序存储器，另一类是用户程序及数据存储器。系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序。系统程序已由厂家固定，用户不能更改。用户程序及数据存储器RAM，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据、中间结果。
（2）输入及输出单元即输入输出模块,I/O模块，输入单元用于接收输入设备的控制信号。输出单元用于将经主机处理过的结果通过输出电路去驱动输出设备。I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数扩展单元与基本单元联接在一起。
(3）电源指为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配备的直流开关稳压电源。
(二）PLC的等效电路
1. PLC控制最初是用来替代继电接触器控制的,PLC的用户程序(软件）替代了继电器控制电路（硬件）,因此，对于使用者来说,可以将PLC等效成是许许多多各种各样的“软继电器”和“软接线”的集合，而用户程序就是用“软接线"将“软继电器”及其“触点"按一定要求连接起来的“控制电路”。

（四）PLC的编程语言
同其它计算机装置一样,PLC的操作是依照其程序操作进行的。国际电工委员会在IEC61131中规定了PLC编程语言的标准和5种编程语言。尽管不同的PLC生产厂家,不同的机种，采用的表达方式不同，但基本上符合IEC61131中规定的编程标准.

（五）PLC的技术指标及主要功能和特点
如何来评价一台PLC性能的高低呢？
（1)I/O点数
指PLC外部的输入输出端子数。
（2)用户程序存储容量
用来衡量PLC所能存储用户程序的多少。
（3）扫描速度
指扫描1000步用户程序所需的时间，以ms/千步为单位.
(4)指令系统条数
指PLC具有的基本指令和高级指令的种类和数量。种类数量越多，软件功能越强.
（5）编程元件的种类和数量
编程元件是指输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器、通用“字”寄存器、数据寄存器及特殊功能继电器等。其种类和数量是衡量PLC的一个指标。

四、 实训要求
使用实训设备完成一下项目程序的编写,并接线后实现预期的输入与输出效果.
（1） 抢答器（2）喷泉（3)计数器（4)综合项目:分拣装置。

五、 实训内容
（1） 抢答显示组号
设计一个三人抢答器，抢答器包含1个启停开关，1个复位按钮,3个抢答按钮，1盏运行指示灯，并采用7段数码管显示抢答组号：1、2、3。启停开关闭合后，运行指示灯亮，选手方可开始抢答。最先抢答选手按下按钮后，对应组号灯点亮，其余抢答选手抢答无效。系统复位后，方可继续抢答.启停开关断开，系统停止。

（2） 喷泉的模拟控制
隔灯闪烁:L1亮0。5秒后灭，接着L2亮0.5秒后灭，接着L3亮0.5秒后灭，接着L4亮0.5秒后灭，接着L5、L9亮0.5秒后灭，接着L6、L10亮0。5秒后灭，接着L7、L11亮0。5秒后灭，接着L8、L12亮0。5秒后灭,L1亮0.5秒后灭,如此循环下去。

（3） 一个按钮控制两盏灯
第一次按下时第一盏灯亮，第二盏灯灭；第二次按下时第一盏灯灭,第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都亮;第四次按下时两盏灯都灭;第五次按下回到第一次的效果。如此循环.

（4） ITS 系统任务—-分拣系统
这是一个分拣系统，主要用于把箱子从输入物料区运输至升降机，然后根据高度分拣。对象包含以下四个部分：
Ø 输入区(A）：A为送料带，随机送入高箱子或矮箱子；
Ø 运输区(B、C、D、E、G）：当有箱子时，通过运输带B传送到托盘,托盘上面有滚子D，根据在运输带B的入口检测到的箱子高度，转盘C驱动托盘旋转90度，通过滚子D传送到运输带E或G；
Ø 输出区（F）：F为矮箱子到达的自动升降机； Ø 输出区(H）：H为高箱子到达的自动升降机；
时面板上增加了启动按钮（带灯）、停止按钮、复位按钮（带灯）及急停开关。

信号标识说明

PLC输入部分

PLC输出部分
序号
自动仓储对象传感器信号
信号接线标识
序
号
自动仓储对象执行器信号
信号接线标识
1
传感器0
X000
1
执行器0
IDI：00
2
传感器1
X001
2
执行器1
IDI:01
3
传感器2
X002
3
执行器2
IDI：02
4
传感器3
X003
4
执行器3
IDI：03
5
传感器4
X004
5
执行器4
IDI:04
6
传感器5
X005
6
执行器5
IDI:05
7
传感器6
X006
7
执行器6
IDI：06
8
传感器7
X007
8
执行器7
IDI:07
9
手动/自动SA1
X013
9
启动按钮指示灯
L1
IDI:08
10
启动按钮SB1
X014
10
复位按钮指示灯
L2
IDI：09
11
停止按钮SB2
X015
11
执行器电源正
DC24V
12
复位按钮SB3
X016
12
执行器电源负
DC0V
13
紧急停止按钮
X017

14
传感器信号公共端1
COM1

15
传感器信号公共端2
COM2

控制要求
自动传送分拣:托盘被自动从进料带传送到升降机出口，矮箱子被分拣到左升降机处，高箱子被分拣到右升降机处.
1>基本功能：每次分拣一个箱子。使用启动、复位、停止和急停等功能，初始为等待模式.
A、 按启动按钮，启动按钮指示灯点亮,开始自动传送分拣；
B、 按停止按钮，进入停止模式，系统停止;
C、 按急停按钮，进入警报模式，系统停止，复位指示灯以0。5HZ闪烁，直到按复位按钮使警报解除，全部设备复位,复位指示灯熄灭。注意没有先按急停按钮，而单独按复位按钮是无效的，场景中的箱子可使用清除功能全部清除。
D、 当传送完5个矮箱子时，启动指示灯闪烁（亮1秒灭1秒)，表示这批货物传送分拣结束,全部设备复位。
E、 这时再次按启动按钮，可以开始新一轮的传送分拣。
2>高级功能:在基本功能的基础之上，实现箱子的连续分拣。
F、 按下启动按钮，启动按钮指示灯点亮，开始连续传送分拣;
G、 按停止按钮，进入停止模式，系统停止；再次按下启动按钮，系统从当前状态开始连续分拣;
H、 按急停按钮，进入警报模式，按复位按钮使警报解除并清除场景中的箱子后，再按
启动按钮，可以开始新一轮的连续分拣。

六、 实训结果
接线之后，上述实训任务都完成，并且正常运行。上述任务的程序图附在打印的程序图表中。

七、 实训总结
在完成实训任务的过程中，我们遇到了大大小小的许多问题，最后解决了一些,也算是锻炼了我们处理问题的能力，教会了我们要用心缜密，更加细致的处理问题。
最初遇到的问题是程序没办法下载到CPU中，为此我们请教了老师，最后更改下载端口，拔除以太网线之后就能正常下载了。
在后续的任务中,我们发现我们的自锁机构会在运行的一开始就自行锁上,输出在没有接受电平的时候便自锁,最后我们发现问题出在下载程序时我们没有选择完全覆盖下载，导致了输出的电平仍然是上一次程序运行时的“1”状态，选择覆盖下载之后,这个问题便消失了。
在使用计数器时,我们发现计数器的计数出现了问题,导致后面的箱子在输送中出现了错误后面我们发现，这是因为我们使用了多组数据计数,但是计数数据却占用了部分相同的存储空间，比如数据1是“MW10"，而计数2我们使用了“MW11”,于是第一位便都是“1"，这时在程序运行中两组数据就会出错.后面改为“MW10”“MW21”后恢复了正常.
此外随着综合问题程序的复杂度开始上升，偶尔在某个阶段会出现输出错误的问题，这一般都是由多线圈引起的输出错误，将多线圈合并之后问题消失。
在处理这些问题时，比起处理问题，其实发现问题是最扰人的，开启监视之后有时一段一段检查梯形图才能发现问题，而且有的时候刚处理一个问题，另一个新的问题却破土而出,这真的很考验我们的耐心和心态。而且,问题的出现确实是由于我们的处理问题不缜密，考虑不周才引起的,所以在程序的编写与设计阶段就应该小心翼翼，注意好每一个细节。经过这次的编程与接线的体验,我也算是感触良多了，也能多多少少体会到现在身处工业自动化领域,计算机领域的工作人员的不易了，而且我们只是处理了一些简单问题,设计的也只是不超过百行的梯形图而已，真正的程序员面对万行代码时的苦楚我们也是能理解不少了,
此外，这次的实训也让我感受到了团队合作的重要性。每个人都有自己的长短之处，而合作就是人们取长补短的一个过程。对计算机熟悉的同学编写程序，而另一个同学提供思路,熟悉电路的同学组装和接线，每个人都有自己明确分工之后工作效率也提高了不少。在debug的阶段大家一起检查程序很快就能发现问题并且找到解决的办法，解决一个个问题的那种成就感真的是会让人上瘾的.
我很喜欢这次PLC实训，我觉得学到了很多并且这几天也过的非常充实.虽然有的时候确实会因为找不到的错误和快要截至的时间开始焦头烂额，但是最后看着程序成功运行，看着高矮箱子有序摆放的那种成就感会冲刷掉所有的负面心情。